098 輻射式空調(diào)設(shè)備測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比及討論

1、張誠(chéng)天津大學(xué)環(huán)境學(xué)院研究生在讀email：zh_ch_1987@1輻射式空調(diào)末端測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比及討論天津大學(xué)環(huán)境學(xué)院張誠(chéng)田喆摘要：摘要：對(duì)比分析了美國(guó)及歐盟現(xiàn)行輻射式空調(diào)系統(tǒng)末端的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)不同標(biāo)準(zhǔn)中的測(cè)量產(chǎn)品性能的原理和方法進(jìn)行了討論，得出關(guān)于輻射式空調(diào)系統(tǒng)末端測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)制定的幾點(diǎn)建議。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：輻射式空調(diào)末端測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)1緒論輻射式空調(diào)作為一種新型的空調(diào)方式，具有極佳的熱舒適性和節(jié)能潛力，在節(jié)能形勢(shì)日趨嚴(yán)峻的今天，輻射式空調(diào)系統(tǒng)正

2、在受到越來(lái)越多人們的重視，因此各種形式的輻射式空調(diào)系統(tǒng)也相繼產(chǎn)生，如樓板式、金屬吊頂式、石膏板、毛細(xì)管、被動(dòng)式冷梁及主動(dòng)式冷梁等等。而對(duì)于不同類型產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)以及性能的比較就必須基于相應(yīng)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。本文涉及的標(biāo)準(zhǔn)有歐盟EN14240、EN14518、EN15116及美國(guó)ASHRAE138，不同國(guó)家及組織所制定的標(biāo)準(zhǔn)在測(cè)試原理、測(cè)試艙結(jié)構(gòu)、測(cè)量精度的要求和冷卻性能的描述等方面均有所區(qū)別。因此筆者希望對(duì)不同測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的各自特點(diǎn)和原理做出概括性的

3、闡述，并通過(guò)理論分析和對(duì)比的方法對(duì)不同標(biāo)準(zhǔn)中的某些區(qū)別和特點(diǎn)進(jìn)行討論，希望能為我國(guó)今后相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定提一定的供理論依據(jù)。2輻射式空調(diào)末端相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的概述歐盟在輻射式空調(diào)末端供冷能力檢測(cè)方面的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)有：EN14240：2004，EN14518：2005，EN15116：2008。他們分別針對(duì)不同類型的輻射式空調(diào)末端：EN14240主要針對(duì)冷卻天花板；EN14518主要針對(duì)被動(dòng)式冷梁；而EN15116則主要針對(duì)主動(dòng)式冷梁。作為同一標(biāo)準(zhǔn)體

4、系下的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，它們之間有著很好的繼承性，因此他們?cè)诨镜臏y(cè)試原理、測(cè)試艙結(jié)構(gòu)、儀器設(shè)備精度等方面有著相同的要求，只不過(guò)由于針對(duì)不同的測(cè)試對(duì)象在測(cè)試過(guò)程中的某些細(xì)節(jié)有所區(qū)別。美國(guó)采暖、制冷與空調(diào)工程師學(xué)會(huì)在2005年6月25日頒布了ANSIASHRAEStard1382005作為美國(guó)輻射式空調(diào)末端檢測(cè)的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。與歐盟標(biāo)準(zhǔn)不同，ASHRAE138只針對(duì)冷卻天花板，并沒(méi)有涉及冷梁的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，但在冷卻天花板檢測(cè)方面，與EN14240相比，A

5、SHRAE138不僅僅能夠?qū)Ρ粶y(cè)產(chǎn)品進(jìn)行供冷工況的檢測(cè)，對(duì)于供熱工況也同樣適用。下文中將對(duì)上述標(biāo)準(zhǔn)在細(xì)節(jié)方面進(jìn)行比較和分析。3標(biāo)準(zhǔn)的比較與分析3.1測(cè)試原理歐盟標(biāo)準(zhǔn)與ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)在測(cè)試原理方面相同，都是利用實(shí)驗(yàn)方法以及相關(guān)設(shè)備在測(cè)試艙內(nèi)部3歐盟EN14240通常采用內(nèi)部熱源法，負(fù)荷由Dummise提供；而ASHRAE138采用外部熱源法，負(fù)荷由測(cè)試艙圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入。而不同的負(fù)荷模擬方法對(duì)冷卻天花板產(chǎn)品性能的檢測(cè)會(huì)產(chǎn)生影響。歐盟標(biāo)準(zhǔn)采用

6、Dummise模擬負(fù)荷，Dummise在歐洲有著傳統(tǒng)的應(yīng)用歷史，可以很好地模擬室內(nèi)人員產(chǎn)生的余熱，因此基于歐盟標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)艙可以較好的模擬實(shí)際應(yīng)用中室內(nèi)存在人員時(shí)工作區(qū)域的熱環(huán)境。美國(guó)ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)中負(fù)荷通過(guò)測(cè)試艙圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)。模擬內(nèi)墻與室內(nèi)空氣溫差很小，模擬外墻與室內(nèi)空氣溫差一般在5℃左右，因此圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷主要通過(guò)外墻傳入室內(nèi)。這樣很好的模擬了實(shí)際建筑中三面內(nèi)墻一面外墻的圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及其負(fù)荷的來(lái)源情況。另外在輻射供熱供冷的過(guò)程中，負(fù)

7、荷的消除很大程度上是通過(guò)輻射換熱進(jìn)行的，即首先通過(guò)冷天花表面與圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行輻射換熱以降低或提高其內(nèi)表面溫度，再通過(guò)對(duì)流換熱的方式消除室內(nèi)負(fù)荷。因此可以看出，歐盟標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)荷模擬方法可以有效地模擬人員產(chǎn)熱；而ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)荷模擬方法能夠較好的模擬實(shí)際建筑中圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷產(chǎn)生的情況，并且可以有效地反映輻射式空調(diào)系統(tǒng)通過(guò)輻射換熱消除圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷熱負(fù)荷的特點(diǎn)。3.4描述測(cè)試工況的測(cè)量參數(shù)（工況參數(shù)）如3.1中所述，在測(cè)試過(guò)程中需要?jiǎng)?chuàng)造一種與產(chǎn)品

8、在實(shí)際應(yīng)用時(shí)較為相似的測(cè)試工況，在這種工況下對(duì)產(chǎn)品的性能進(jìn)行測(cè)定。而為了滿足這種測(cè)試工況需要對(duì)艙內(nèi)的某些環(huán)境參數(shù)進(jìn)行控制，并認(rèn)為當(dāng)這些環(huán)境參數(shù)滿足要求時(shí)，測(cè)試工況也就確定了。歐盟標(biāo)準(zhǔn)和ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)在工況參數(shù)方面的要求上有所不同，會(huì)對(duì)測(cè)試過(guò)程以及測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生影響。歐盟標(biāo)準(zhǔn)中要求測(cè)量的工況參數(shù)有：參考溫度、黑球溫度、室內(nèi)干球溫度（包括距地板1.7m、1.1m、0.1m三處）、測(cè)試艙各內(nèi)表面溫度以及天花板表面溫度，針對(duì)冷梁的標(biāo)準(zhǔn)需測(cè)量室內(nèi)

9、風(fēng)速。ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)中要求測(cè)量的工況參數(shù)有：室內(nèi)干球溫度（包括距地板0.75m、1.5m兩處和距天花板0.75m一處）、相對(duì)濕度、室內(nèi)風(fēng)速、測(cè)試艙各內(nèi)表面溫度以及天花板表面溫度。其中參考溫度是歐盟標(biāo)準(zhǔn)中為了計(jì)算特征溫差所提出的一個(gè)溫度概念，參考溫度由于產(chǎn)品類型的不同在歐盟的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中有著不同的含義：由于冷卻天花板主要以輻射換熱為主，因此EN14240中參考溫度選擇能夠有效反映室內(nèi)平均輻射情況的黑球溫度；而對(duì)于被動(dòng)式和主動(dòng)式冷梁，消除負(fù)

10、荷主要通過(guò)送冷風(fēng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此在EN14518中參考溫度選擇冷梁盤管入口的空氣溫度，在EN15116中參考溫度為誘導(dǎo)風(fēng)的入口溫度。針對(duì)不同產(chǎn)品的工作原理選擇不同的參考溫度來(lái)計(jì)算特征溫差能夠更好的反映產(chǎn)品消除室內(nèi)負(fù)荷的特點(diǎn)，使測(cè)試結(jié)果更為準(zhǔn)確。雖然ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有參考溫度這一概念，但通過(guò)其特征溫差的定義我們可以發(fā)現(xiàn)在ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)中與參考溫度概念相對(duì)應(yīng)的是作用溫度（通過(guò)測(cè)量測(cè)試艙各內(nèi)表面溫度計(jì)算出平均輻射溫度，再與室內(nèi)干球溫度取算數(shù)